《土力学与地基基础》第十一章 地震区的地基基础
(整理)《土力学与地基基础》第十一章 地震区的地基基础
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第11章地震区的地基基础1、地震的成因类型地震按其成因,可分为下列4类:(1)构造地震由地壳的构造运动,使岩层移动和断裂,积累的大量能量释放山来,引起地壳振动,称为构造地震。
这种地震的持点:震动强烈,时间长,具有突发性与灾害性,影响范围广,世界上有90%的地震属于此类地震。
例如,我国1966年河北邢台地震、1970年云南通海地震、1975年辽宁海城地震、1976年河北唐山地震与1988年云南澜沧耿马地震,以及1994年美国北里奇地震和1995年日本阪神地震都属于构造地震。
(2)火山地震出火山活动引起的地震,称为火山地震。
当高温的岩浆与炽热的气体从火山口喷发出来时,也能引起地壳的振动。
这类地震占世界地震次数的7%左有,多发生在日本、意大利和印尼等国家。
火山地震能量有限,强度不大,影响范围小。
(3)陷落地震由地下溶洞塌陷、崩塌或大滑坡等冲击力引起的地震,称为陷落地震。
这类地震次数少,只占世界地震次数的3%左右。
陷落地震强度微弱,影响范围只有几km。
(4)激发地震出于人类活动破坏了地层原来的相对稳定性引起的地震,称为激发地震。
例如,修大型水库蓄水(相当于库区地面大范围加水压力)。
深井注水以及核爆炸等所引起的地震。
广东省某大型水库蓄水后,常发生激发地震。
2、地震震级地震震级是表示地震本身强度大小的等级,作为衡量震源释放出能量大小的一种量度。
每一次地震,具有一个震级,地震震级与能量的关系和地震大小分类。
震级每增加—级,能量约增加32倍。
世界上已知的最大震级为8.6级。
最早的原子弹爆炸所释放的能量与6级地震相当;氢弹爆炸则相当于7—8级地震。
凡7级以上的浅源大地震,造成的灾害很大。
3、地震烈度的含义(1)定义:地震烈度指受震地区地面影响和破坏的强烈程度。
地震烈度与震级为两个不同的含义,不可混淆。
(2)地震烈度大小的因素:取决于震源释放能量的大小,并与震源深度、距震中的远近、震波传播的介质性质以及场地岩土情况等因素有关。
土力学与地基基础
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知识创造未来
土力学与地基基础
土力学是力学的一个分支,研究土体的力学行为和力学性质。
它主要研究土体的强度、变形特性、流变性和孔隙特性等。
土力学的研究内容包括土体的力学性质试验、土体强度理论、土体变形特性、土体的流变性和孔隙特性等。
地基基础是建筑工程中的一个重要组成部分,它是为建筑物提供稳定支撑和传递荷载的基于地面以下部分。
地基基础承受建筑物和荷载产生的重力荷载、水平荷载和地震荷载等,同时还要满足土壤的承载力和变形要求。
地基基础的设计和施工需要考虑土壤的力学性质和承载力,通过合理的设计和施工保证建筑物的安全和稳定。
土力学与地基基础密切相关,土力学的理论和方法为地基基础的设计和分析提供了重要的依据和指导。
通过研究土体的力学性质和力学行为,可以确定地基基础的荷载传递机理和承载力计算方法,以及地基基础的变形控制和稳定性分析等。
在地基基础工程中,土力学的知识和方法被广泛应用于基坑支护、地基处理、地基改良和基础设计等方面,可以提高工程的安全性和经济性。
1。
《土力学与地基基础》课件
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土力学与地基基础是土木工程中的重要学科,它涉及了如何评估土壤的力学 性质和如何建造稳固的基础设施。
定义
土力学是研究土壤的力学性质及其相互作用的学科,而地基基础则是指土壤上承受建筑物荷载的基础结构。
重要性
土力学与地基基础对于建筑物的安全性和稳定性至关重要。它们的正确设计 和施工能够有效地减少土地沉陷和结构损坏的风险。
土的力学性质
土壤具有复杂的力学性质,包括承载力、剪切强度、压缩性等。了解土壤的 这些性质可以帮助我们更好地设计基础工程。
地基基础的分类
地基基础可以分为浅基与深基,浅基包括基础板、隔离墩和地下连续墙等。 深基则包括桩基、墙基和地下连续墙等。
地基基础施工步骤
1
勘察
进行土壤勘察,了解地下土层的性质、厚度和承载能力。
总结与要点
土力学
了解土壤的性质与行为,对基础设计和施工至关重要。
地基基础
为建筑物提供稳固的基础支撑,确பைடு நூலகம்安全和稳定性。
工程实例
学习实际案例,加深对土力学与地基基础的理解与应用。
2
设计
根据勘察结果进行基础设计,选择适当的基础类型和尺寸。
3
施工
进行基础施工,包括挖掘基坑、浇筑混凝土等工序。
土力学与地基工程实例
土力学实验室
利用土力学实验室测试土壤的力 学性质,以支持工程设计和施工 决策。
深基施工
进行复杂工程的基础施工,如高 层建筑和桥梁,确保结构的稳定 性和安全性。
挡土墙
设计和建造挡土墙以支撑土堆或 防止土壤的侵蚀,保护下方区域 免受土壤压力的影响。
《土力学与地基基础》教案
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《土力学与地基基础》教案第一章:土的性质与分类1.1 教学目标了解土的组成、性质和分类,掌握土的三相指标及土的密度、含水率和塑性指数的概念。
学会使用土工试验仪器进行土的物理性质试验。
理解土的工程特性及其对地基基础的影响。
1.2 教学内容土壤的组成与结构土壤的物理性质:密度、含水率、塑性指数土壤的力学性质:抗剪强度、压缩性、渗透性土的分类与工程特性土工试验:密度试验、含水率试验、塑性指数试验1.3 教学方法课堂讲授:讲解土壤的性质、分类和工程特性。
实验教学:指导学生使用土工试验仪器进行土的物理性质试验。
案例分析:分析实际工程案例,理解土壤性质对地基基础的影响。
第二章:土力学基本理论2.1 教学目标掌握土力学的基本概念、原理和定律,包括剪切强度理论、压缩理论和小应变弹性理论。
学会运用土力学理论分析土壤的力学行为。
土力学的基本概念:应力、应变、应力路径剪切强度理论:抗剪强度、库仑定律、莫尔-库仑准则压缩理论:压缩性、压缩系数、压缩模量小应变弹性理论:弹性模量、泊松比、弹性应变2.3 教学方法课堂讲授:讲解土力学的基本概念、原理和定律。
数值分析:运用数值方法分析土壤的力学行为。
案例分析:分析实际工程案例,运用土力学理论解决问题。
第三章:地基基础设计原理3.1 教学目标掌握地基基础的设计原理和方法,包括浅基础、深基础和地下工程的设计。
学会运用土力学和结构力学的知识进行地基基础的设计。
3.2 教学内容浅基础设计原理:承载力计算、基础尺寸确定、沉降计算深基础设计原理:桩基础、沉井基础、地下连续墙地下工程设计原理:隧道、地铁、地下室3.3 教学方法课堂讲授:讲解地基基础的设计原理和方法。
数值分析:运用数值方法分析地基基础的设计问题。
案例分析:分析实际工程案例,运用土力学和结构力学的知识进行地基基础设计。
第四章:地基承载力与稳定性分析掌握地基承载力和稳定性的分析方法,包括极限平衡法、数值方法和实验方法。
学会运用地基承载力和稳定性分析方法解决实际工程问题。
土力学与基础工程课后思考题答案[1]
![土力学与基础工程课后思考题答案[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/6ab26359c950ad02de80d4d8d15abe23482f0377.png)
⼟⼒学与基础⼯程课后思考题答案[1]⼟⼒学与基础⼯程课后思考题答案第⼀章1.什么是地基?基础?将受建筑物影响在⼟层中产⽣附加应⼒和变形所不能忽略的那部分⼟层称为地基。
将埋⼊⼟层⼀定深度的建筑物下部承受结构称为基础,它位于建筑物上部结构和地基之间,承受上部结构传来的荷载,并将荷载传给下部的地基。
因此,基础起着上承和下传的作⽤。
2.什么是天然地基?⼈⼯地基?未经加固处理直接利⽤天然⼟层作为地基的,称为天然地基。
需要对地基进⾏⼈⼯加固处理后才能作为建筑物地基的,称为⼈⼯地基。
3.什么是持⼒层?下卧层?地基是有⼀定深度和范围的,当地基由两层及两层以上⼟层组成时,通常将直接与基础底⾯接触的⼟层称为持⼒层。
在地基范围内持⼒层以下的⼟层称为下卧层。
4.简述地基与基础设计的基本要求?(1)地基承载⼒要求:应使地基具有⾜够的承载⼒,在荷载作⽤下地基不发⽣剪切破坏或失稳。
(2)地基变形要求:不使地基产⽣过⼤的沉降和不均匀沉降,保证建筑的正常使⽤。
(3)基础结构本⾝应具有⾜够的强度和刚度,在地基反⼒作⽤下不会发⽣强度破坏,并且具有改善地基沉降与不均匀沉降的能⼒。
5.什么是浅基础?深基础?基础都有⼀定的埋置深度,若⼟质较好,埋深不⼤(d≤5m),采⽤⼀般⽅法与设备施⼯的基础,称为浅基础。
如果建筑物荷载较⼤或下部⼟层较软弱,需要将基础埋置于较深处(d>5m)的⼟层上,并需采⽤特殊的施⼯⽅法和机械设备施⼯的基础,称为深基础。
第⼆章2.1⼟由哪⼏部分组成?⼟中⽔分为哪⼏类?其特征如何?对⼟的⼯程性质影响如何?⼟体⼀般由固相、液相和⽓相三部分组成(即⼟的三相)。
⼟中⽔按存在形态分为:液态⽔、固态⽔和⽓态⽔(液态⽔分为⾃由⽔和结合⽔,结合⽔分为强结合⽔和弱结合⽔,⾃由⽔⼜分为重⼒⽔和⽑细⽔)。
特征:固态⽔是指存在于颗粒矿物的晶体格架内部或是参与矿物构造的⽔,液态⽔是⼈们⽇常⽣活中不可缺少的物质,⽓态⽔是⼟中⽓的⼀部分。
影响:⼟中⽔并⾮处于静⽌状态,⽽是运动着的。
土力学与地基基础
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1975年8月,淮河板桥石漫滩水库因老化而垮坝决口,狂泻的大水夺走了万余条猝不及防的性命。 垮坝的重大事故提醒人们,必须重视对岩土工程结构物生命周期与老化规律的研究。
1985年6月12日凌晨,在长江西陵峡上段,兵书宝剑峡出口处发生总体积为2×107m3的新摊滑坡。 新滩古镇滑入长江,古镇全部被毁。由于自1968年以来对该滑坡进行了深入的研究与地表位移 的长期监测,在滑坡发生以前及时发出临滑警报,由于紧急疏散人员而全镇1371人无一伤亡。 这一大灾无人员伤亡的事例说明只要重视岩土工程工作,加强监测和预报,地质灾害是可以预 测、预报,可以减少损失的。
2.基础工程:
基础工程学涵盖各种类型建筑物、构筑物的各类基础 及地基处理的设计与施工技术,其研究领域非常广泛。 基础工程服务于各种类型建筑物与结构物,包括建筑 工程、桥梁工程、水工建筑物、港工建筑物、海上平 台等各种陆上、水上、水下和地下的结构物。基础工 程的研究内容包括浅基础、深基础和桩基础、地基处 理、支挡结构物、基坑工程以及现场监测技术、地基 与基础的共同作用分析技术等,几乎囊括了所有与土 有关的结构工程的设计、计算技术,以及实施设计意 图的施工技术和施工组织管理。
上述事故实例说明,岩土工程方面的事 故具有突发性、灾害性和全局性的特点, 不仅使工程全军覆没,而且常殃及四邻, 危害环境。为了防止工程事故的产生, 在重要工程的各个阶段都应十分重视岩 土工程的勘察、设计、施工和检测。
《土力学与地基基础》
绪 论---土力学及其相关学科
§0 -1 土力学与基础工程
一.土力学及基础工程的基本概念
1.土力学
土力学是从力学与工程的角度研究土的一门学科。 即:土力学是利用力学的一般原理,研究土的物理、 化学和力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因 素作用下工程性质的应用科学。它主要研究土的应 力、变形与强度、稳定性。也研究土——结相互作 用的规律,也是工程力学的一个分支。
土力学及地基基础学习指导书
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现代远程教育《土力学及地基基础》课程学习指导书作者:刘忠玉第一章 绪论(一)本章学习目标1.理解地基基础的概念、地基与基础设计必须满足的基本条件(二)本章重点、要点地基基础的概念(三)本章练习题或思考题:1.名词解释:基础、浅基础、深基础、天然地基、人工地基2.简答题:地基基础设计必须满足的基本条件是什么?第二章 土的性质及工程分类(一)本章学习目标1.理解土的三相组成及土的结构,土的渗流规律,土的压实原理2.熟练掌握土的物理力学性质指标,无粘性土和粘性土的物理性质3.学会渗透力与渗透破坏4.能运用土的工程分类(二)本章重点、要点土的物理力学性质指标,无粘性土和粘性土的物理性质,土的工程分类(三)本章练习题或思考题:1.名词解释:粒组、颗粒级配、不均匀系数、曲率系数、结合水、自由水、重度、密度、比重、含水量、干密度、饱和度、孔隙比、孔隙率、饱和度、有效重度、砂土的相对密实度、界限含水量、塑性指数、液性指数、灵敏度、触变性、渗透系数、流砂、管涌、渗流力、临界水头梯度、最优含水量、压实系数、砂土液化、碎石土、粉土、粘性土、淤泥、淤泥质土2.填空:1)__________是指粒径大于0.075mm 的颗粒含量不超过全重50%,且塑性指数小于或等于10的土。
2)省去%号后的液限和塑限的差值称为 。
3)土的结构一般分为单粒结构、蜂窝结构和 。
4)红粘土的液限一般大于 。
5)一基坑底地层产生自下向上的竖直渗流,已知水力梯度为i ,土的饱和重度为sat γ,水的重度为w γ,那么产生流砂的临界条件为sat γ= 。
6)小于某粒径的土粒质量占土总质量10%的粒径,称为 。
7)通常根据 的大小将细砂、粉砂等土划分为稍湿、很湿和饱和三种状态。
8)当液性指数 时,土体处于流塑状态。
3.单项选择题:1)当粘性土中含有较多哪种类型的水时,土具有一定的可塑性? ( )A .强结合水B .弱结合水C .毛细水D .重力水2)在实验室中测定土试样含水量时,常采用 ( )A .烘干法B .比重瓶法C .环刀法D .直剪法3)当含水量发生变化时,粘性土的指标将发生变化的是 ( )A .液限B .塑限C .塑性指数D .液性指数4)不能反映无粘性土密实度的指标是 ( )A .孔隙比eB .土粒相对密度d sC .标准贯入试验的锤击数 ND .干密度d ρ5)假定某土样中,土粒的体积1=s V ,含水量为w ,土粒相对密度为s d ,水的密度为w ρ,孔隙比为e ,则土样的总质量m 为 ( )A .w s d ρB .w s d w ρ)1(+C .1+eD .e6)以下土样的液性指数L I 均为0.25,其中属于粘土的是 ( )A .w =35%,%30P =wB .w =30%,%5.26P =wC .w =25%,%22P =wD .w =35%,%33P =w7)细砂层中,两点的水头差为0.4m ,渗流长度为20m , 测得平均渗流速度为mm/s 1013-⨯,则渗透系数为 ( )A .mm/s 1024-⨯B . mm/s 1023-⨯C .mm/s 1014-⨯D .mm/s 1052-⨯8)如果土样A 的不均匀系数比土样B 的小,则 ( )A .土样A 比土样B 易于压实 B .土样A 的颗粒比土样B 均匀C .土样A 的颗粒级配曲线比土样B 平缓D .土样A 的压缩性比土样B 要高4.多项选择题:1)土中水的下列类型中属于自由水的包括 ( )A .强结合水B .弱结合水C .重力水D .固态水E .毛细水2)塑性指数I p 大于10的土包括 ( )A .碎石土B .粉土C .粘土D .粉质粘土E .砂土3)土粒粒组的界限粒径包括 ( )A .200mmB .20mmC .2mmD .0.075mmE .0.005mm4)淤泥质土的特点是 ( )A .在静水或缓慢的流水环境中沉积B .天然含水量大于液限C .一般处于流塑状态D .天然孔隙比在1~1.5之间E .天然孔隙比大于1.55)流砂产生的必要条件有 ( )A .渗流自下而上B .渗流自上而下C .动水力大于土的有效重度D .水头梯度小于0.5E .细砂、粉砂或粉土地基6)下列三相比例指标中,可由试验直接测定的是 ( )A .孔隙比B .密度C .土粒相对密度D .含水量E .饱和度5.简答题:1)土中水分哪几类?对土的工程性质各有什么影响?2)如何从土的颗粒级配曲线形态上、不均匀系数及曲率系数数值上评价土的工程性质?3)说明土的天然重度、饱和重度、有效重度和干重度的物理概念和相互关系。
【完整版】土力学与地基基础
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<<土力学与地基基础>>的内容及其重要性初读该书序,得知它是土木建筑相关专业的重要课程之一.其任务为保证各类建筑物既安全又经济,使用正常,不发生各类地基基础工程事故.因此需要掌握土力学的基本理论与地基基础设计原理和先进经验.学习土力学基本理论,就要从土的物理性质与力学特性着手,牢固掌握土的性质,应力,变形和强度等基本理论知识,从而能够应用这些基本理论和概念,结合力学概念和结构理论以及施工知识,分析和解决地基问题.<<土力学与地基基础>>教材共分9章.第1章“土的力学性质几分类”,这是本课程的基础.要求了解土的三相组成,掌握土的物理性质和土的物理状态指标的定义,物理概念,计算公式和单位.要熟练掌握土的物理性质指标的三相换算,了解地基土的工程分类的依据与准确定名.第2章“土的力学性质”,是图例学的基本理论,也是本课的重点内容.要求掌握土中应力分布及地基沉降的计算方法.掌握土的抗剪强度指标的测试方法,了解土的极限平衡原理和条件,并学会应用计算地基承载力.第3章“土压力与土坡稳定”,要求了解作用挡土墙压力产生的条件,掌握各种情况下土压力的计算方法以及土坡稳定分析方法.第4章“工程地质勘察”,要求了解地基勘察与测试的基本任务内容与方法.了解地基勘察报告的内容和编制工作.第5章“腿安然地基土的浅基础设计”,要求了解浅基础的各种类型与应用.掌握地基承载力的概念和地基承载力基本值,标准值的确定方法,掌握基础的埋置深度和基础尺寸的尺寸设计.第6章“桩基础”,要求了解桩基础的特点及使用条件.了解桩的类型.掌握单桩竖向承载力,群桩承载力与桩基设计.第7章“软弱地基处理”,需要了解软弱土的种类与工程性质.掌握土的压实原理.各类加固地基方法的原理,使用条件和效果.第8章“区域性地基处理”,要求了解湿陷性土,膨胀土三种特殊土地基以及山区地基的特性及其工程措施.第9章“地基基础抗震”要求了解地震的成因类型,地震震级和地震烈度的概念,了解地基的震害与场地土和场地类别的关系.掌握地基土液化的物理概念和液化判别的方法,掌握地基基础抗震设计和基本原则,地基抗震验算和地基基础抗震设计.由于个人对桩基基础这一章颇感兴趣.这里将其做详细介绍.桩基是一种常用的基础形式,是深基础的一种.当天然地基上的浅基础沉降量过大或稳定性不能满足建筑的要求时,常采用这种基础.采用钢筋混凝土,钢管,H型钢等材料作为受力的支承杆件打入土中,称为单桩。
《土力学与地基基础》教案.pdf
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单元 主要 教学 用具
单元 教学 参考 资料
教学课件
《土力学地基与基础》清华出版社 《土力学地基与基础》科学出版社 《基础工程》中国地质大学出版社
陈希哲 2001 年第一版 雍景荣 2000 年第一版 刘昌辉 2005 年第一版
课堂组织:
第一部分 :对上节课内容进行复习巩固
(时间:… 10…分钟)
单元 教学 重点 难点
及 解决 方法
教学重点 具有地基与基础分析的能力
教学难点 具有地基与基础分析的能力
解决方法
1. 通过多媒体课件演示及实际参观,加深学生印象; 2. 多次在黑板上演示换算,让学生上黑板做题,可学生自己出题给学生做
单元 主要 教学 用具
单元 教学 参考 资料
教学课件
《土力学地基与基础》清华出版社 《土力学地基与基础》科学出版社 《基础工程》中国地质大学出版社
知识要求
3、掌握土力学、地基与基础的概念 4、了解本学科的发展史 5、掌握土的三相组成和结构特征 6、掌握三个基本指标的测定方法 7、掌握土的物理性质的指标换算
教学重点 土的三项比例指标的物理定义及 三相指标换算
教学难点 土的三项比例指标的物理定义及三相指 标换算
解决方法
1. 通过多媒体课件演示及实际参观,加深学生印象; 2. 多次在黑板上演示换算,让学生上黑板做题,可学生自己出题给学生做
【步骤五】 小结
(时间:… 5…分钟)
根据学生练习中反馈的问题进行归纳小结, 强调本项内容的教学重点与难点, 加强学生
对本节课内容的的理解。
课后练习与教师答疑:
利用所学相关知识,在课堂上换算。对于有疑问的地方
, 老师辅之于课后针对性的指导
与辅导答疑。
《土力学与地基基础》课件
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地基承载力计算方法:极限 平衡法、弹性半空间法等
地基承载力定义:地基所能 承受的最大压力
地基承载力验算:根据设计要 求,计算地基承载力是否满足
要求
地基承载力影响因素:土质、 地下水位、地基深度等
地基变形类型: 沉降、侧向位移、 倾斜等
地基变形计算方 法:弹性半空间 法、有限元法等
地基变形控制措施: 加强地基处理、采 用桩基础等
添加标题
破坏阶段:土在外力 作用下产生的应力和 应变达到极限,土体 破坏
抗剪强度:土抵抗剪切破坏的能力 摩擦角:土颗粒之间的摩擦力 影响因素:土的颗粒大小、形状、排列方式等 应用:地基承载力计算、边坡稳定分析等
土的压缩性:土在压力作用下体积减小 的性质
固结过程:包括初始固结、次固结、超 固结等阶段
膨胀土地基的特点: 吸水膨胀、失水收 缩
膨胀土地基的危害: 地基不均匀沉降、 开裂、变形
膨胀土地基的处理 方法:换填、强夯、 注浆、化学加固等
工程实例:某高速公路 膨胀土地基处理工程, 采用换填法进行地基处 理,取得了良好的效果。
汇报人:
保证建筑物安全
地基处理方法:包括换填法、强夯法、挤密法、注浆法等 方案选择依据:根据场地条件、工程要求、经济性等因素综合考虑 优化方法:采用数值模拟、试验研究等手段进行优化 案例分析:结合实际工程案例,分析地基处理方案的选择与优化过程
监测内容:沉 降、位移、应
力、应变等
监测方法:仪 器监测、现场 观测、试验检
测等
质量评价标准: 地基承载力、 变形控制、稳
定性等
案例分析:某 工程地基处理 工程监测与质
量评价实例
PART EIGHT
软土地基的特点:含水量高、压缩性高、抗剪强度低
土力学与地基基础知识点总结

土力学与地基基础知识点总结土力学与地基基础知识点总结1. 引言土力学(soil mechanics)是研究土体力学性质和力学行为的学科,它在土木工程中具有重要的地位。
地基基础则是土力学应用的一个重要领域,它关乎着建筑物的稳定性和安全性。
本文将从土力学的基础概念、土体性质、土力学参数和地基基础设计等方面,对土力学与地基基础的关键知识点进行总结。
2. 土力学的基础概念(1)土体:土力学研究的对象是由固体颗粒、空隙和水分组成的土体。
土体可以分为粘性土和非粘性土两大类。
(2)土力学三性:土体的强度、变形和渗透性是土力学研究的三个基本性质。
(3)边界条件:土体的力学行为与边界条件密切相关,包括自由边界、刚性边界和过渡边界。
(4)固结与压缩:土体在受到外力作用的过程中,会发生固结与压缩现象。
固结是指土体体积的减小,而压缩则是指土体产生的应力与应变的变化。
3. 土体性质(1)颗粒组成:土体的颗粒组成对其力学性质有很大影响,不同颗粒组成的土体具有不同的工程特性。
(2)粒径分布:土体中颗粒的粒径大小分布对土体的密实度、渗透性和抗剪强度等性质有影响。
(3)含水量:土体中水分的含量决定了土体的湿度状态,并影响其强度和固结性质。
(4)比表面积:土体颗粒的比表面积对水分和颗粒间的黏聚力有影响,是研究土体吸力和渗透性的重要参数。
4. 土力学参数(1)有效应力和孔隙水压力:有效应力是指实际应力减去孔隙水压力,对土体的强度和变形特性有重要影响。
(2)孔隙比和孔隙比因子:孔隙比是指土体的孔隙体积与固相体积的比值,是研究土体压缩性和渗透性的重要参数。
(3)剪切强度和摩擦角:土体的剪切强度与颗粒间的黏聚力和内摩擦角有关,是研究土体稳定性的重要指标。
(4)压缩指数和压缩预应力:土体的压缩指数和压缩预应力是研究土体固结性质的重要参数,对土体的固结行为有影响。
5. 地基基础设计(1)承载力计算:地基基础的主要设计目标是保证建筑物的稳定和安全,需要进行承载力计算来确定地基基础的尺寸和形式。
工程地质与土力学判断题及答案
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《工程地质与土力学》判断题及答案绪论部分:1、1932年,苏联莫斯科地质勘探学院成立了第一个工程地质教研室,并创立了比较完善的工程地质学体系,这标志着工程地质学的诞生。
(√)2、1925年,美国土力学家太沙基发表了第一部土力学专著,使土力学成为一门独立的学科。
(√)3、土层中附加应力和变形不能忽略的那部分土层称为地基;把埋入土层一定深度的建筑物向地基传递荷载的下部承重结构称为基础。
(√)4、土层中附加应力和变形不能忽略的那部分土层称为基础;把埋入土层一定深度的建筑物向地基传递荷载的下部承重结构称为地基。
(×)5、不需处理而直接利用天然土层的地基称为天然地基;经过人工加工处理才能作为地基的称为人工地基。
(√)第一章:岩石及其工程地质性质6、地球是一个具有圈层构造的旋转椭球体。
(√)7、地球的内部由地壳、地幔、地核组成。
(√)8、矿物是地壳中的化学元素经过自然化合作用而形成的,是各种地质作用的产物,是岩石的基本组成部分。
(√)9、条痕是矿物粉末的颜色,通常将矿物在无釉的瓷板上刻画后进行观察。
(√)10、条痕是矿物手标本上被刻画时留下的痕迹。
(×)11、摩氏硬度计是以十种矿物的硬度表示十个相对硬度等级。
(√)12、摩氏硬度计是以十种矿物的硬度表示十个绝对硬度等级。
(×)13、岩浆岩分类方案通常是从岩浆的成分和成岩环境两方面考虑。
(√)14、沉积岩的分类主要依据沉积岩的结构。
(√)15、变质岩的分类主要依据变质岩的构造。
(√)16、火山碎屑岩归属于沉积岩。
(√)17、火山碎屑岩归属于岩浆岩。
(×)18、变质岩的片理构造与沉积岩的层理构造是一脉相承的。
(×)19、表征岩石软化性的指标称为软化系数,即指同种岩石的饱和极限抗压强度预干极限抗压强度之比。
(√)20、地壳中的原岩受构造运动、岩浆活动、高温、高压及化学活动性很强的气体和液体影响,其矿物成分、结构、构造等发生一系列的变化,这些变化称为变质作用。
《土力学与地基基础》教案
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《土力学与地基基础》教案一、教学目标1. 了解土力学的基本概念、研究对象和任务。
2. 掌握土的物理性质、力学性质及其指标的测定方法。
3. 理解地基与基础的概念、分类及作用。
4. 掌握地基承载力、地基变形和地基稳定性分析的方法。
二、教学内容1. 土力学的基本概念和研究对象1.1 土力学的定义和发展历程1.2 土力学的研究对象和任务2. 土的物理性质2.1 土的组成和结构2.2 土的密度和湿度2.3 土的粒径分布和级配3. 土的力学性质3.1 土的剪切强度3.2 土的压缩性3.3 土的弹性模量和泊松比4. 地基与基础的概念及分类4.1 地基的定义和作用4.2 基础的分类和特点5. 地基承载力分析5.1 地基承载力概念及其影响因素5.2 地基承载力计算方法三、教学方法1. 采用讲授法,系统讲解土力学与地基基础的基本概念、理论和方法。
2. 结合案例分析,使学生更好地理解和掌握土力学与地基基础的知识。
3. 利用实验和实践环节,培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
四、教学环境1. 教室环境:宽敞、明亮,配备多媒体教学设备。
2. 实验场地:具备土力学实验所需的仪器和设备。
五、教学评价1. 平时成绩:包括课堂表现、作业完成情况、实验报告等。
2. 期末考试:采用闭卷考试,测试学生对土力学与地基基础知识的掌握程度。
六、教学步骤与计划1. 教学步骤:1.1 土力学的基本概念和研究对象:讲解土力学的定义、发展历程和研究对象,引导学生了解土力学的重要性。
1.2 土的物理性质:介绍土的组成、结构和密度,讲解湿度、粒径分布和级配的概念。
1.3 土的力学性质:讲解剪切强度、压缩性和弹性模量的概念,并通过实例分析其工程应用。
1.4 地基与基础的概念及分类:阐述地基的定义、作用和基础的分类,引导学生理解地基与基础的关系。
1.5 地基承载力分析:介绍地基承载力的概念、影响因素和计算方法,分析实际工程中的地基承载力问题。
2. 教学计划:第1周:土力学的基本概念和研究对象第2周:土的物理性质第3周:土的力学性质第4周:地基与基础的概念及分类第5周:地基承载力分析七、案例分析1. 案例一:某建筑物地基承载力不足,导致地基下沉。
土力学与地基基础

塔身每层都有精美的圆柱与花纹图案,是 一座宏伟而精致的艺术品。1590年伽利略 一座宏伟而精致的艺术品。1590年伽利略 在此塔做落体实验,创建了物理学上著名 的落体定律。斜塔成为世界上最珍贵的历 史文物,吸引无数世界各地游客。全塔总 重约145MN,基础底面平均压力约50kPa。 重约145MN,基础底面平均压力约50kPa。 地基持力层为粉砂,下面为粉土和粘土层。 目前塔向南倾斜,南北两端沉降差1.80m, 目前塔向南倾斜,南北两端沉降差1.80m, 塔顶离中心线已达5.27m,倾斜5.5° 塔顶离中心线已达5.27m,倾斜5.5°,成 为危险建筑。1990年 为危险建筑。1990年1月4日被封闭。除加 固塔身外,用压重法和取土法进行地基处 理。目前已向游人开放。
与其它经验科学一样,土力学是人类在工 程实践的成功与失败中,不断总结与积累 经验而逐步发展起来的一门学科,目前已 形成了系统的理论体系。在此我们首先回 顾一下土力学的 发展历史,再通过一系列 发展历史,再通过一系列 的工程实例 来认识一下学习该课程的意义 和作用,最后让我们了解一下该课程的 学 习内容 。
( 2)1925年至1960年左右的《古典土力学》 1925年至1960年左右的《古典土力学》 (以有效应力原理为核心) 1925年太沙基( 1925年太沙基( Terzaghi )出版的第一本《土 )出版的第一本《 力学》 力学》专著标志着土力学学科的形成,之后 世界许多学者对土 的抗剪强度 、土的变形、 土的渗透性、土的应力应变关系和破坏机理 进行了大量的研究工作,并逐渐将土力学的 基本理论普遍应用于解决各种不同条件下的 工程问题。
土力学是利用力学知识和土工试验技术来 研究土的强度、变形及其规律并将其应用到生 产实践中的一门科学, 产实践中的一门科学,它既是一门古老的工程技 术,又是一门年轻的应用科学。古人兴建的堤 坝、桥梁、蜿蜒的万里长城、大运河等,都为 本学科的发展积累了丰富的经验,17、18世纪 本学科的发展积累了丰富的经验,17、18世纪 众多学者的研究为土力学的发展奠定了理论基 础,1925年,土力学的奠基人太沙基归纳前人 础,1925年,土力学的奠基人太沙基归纳前人 的成就,发表了《土力学》 的成就,发表了《土力学》一书,系统介绍了 土力学的基本内容,土力学得以成为一门独立 的学科。20世纪60 的学科。20世纪60
《土力学与地基基础》课后题解
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《土力学与地基基础》习题解答学习项目1 土中应力计算任务1.1 土中自重应力的计算学习评价(1)土中自重应力计算的假定是什么?【答】计算土中自重应力时,假定土体为半无限体,即土体的表面尺寸和深度都是无限大,土体自重应力作用下的地基为均质的线性变形的半无限体,即任何一个竖直平面均可视为半无限体对称面。
这样,在任意竖直平面上,土的自重都不会产生剪应力,只有正应力存在。
因此,在均匀土体中,土中某点的自重应力将只与该点的深度有关。
(2)地基中自重应力的分布有什么特点?【答】自重应力在等重度的土中随深度呈直线分布,自重应力分布线的斜率是土的重度;自重应力在不同重度的成层土中呈折线分布,折点在土层分界线和地下水位线处;自重应力随深度的增加而增大。
(3)图1-7所示为某地基剖面图各土层的重度及地下水位,计算土中的自重应力并绘制自重应力分布图。
γ = 18.5 kN/m 黏土γ = 18 kN/m γ = 20 kN/m sat 细砂γ = 19 kN/m sat 黏土(按透水考虑)γ = 195 kN/m sat 砂砾2m 1m 1m 3m 2m 地下水位33333图1-7 某地基剖面图各土层的重度及地下水位【解】 第二层为细砂,地下水位以上的细砂不受浮力作用,而地下水位以下的受到浮力作用,其有效重度为333w sat 1m /kN 19.10kN/m 81.9kN/m 20=-=-='γγγ 第三层黏土按透水考虑,故认为黏土层受到水的浮力作用,其有效重度为333w sat 2m /kN 19.9kN/m 81.9kN/m 19=-=-='γγγ 第四层为砂砾,受到浮力作用,其有效重度为333w sat 3m /kN 69.9kN/m 81.9kN/m 5.19=-=-='γγγ 土中各点的自重应力计算如下:a 点:00c ===z z z γσ,b 点:,m 2=z kPa 37m 2kN/m 5.183c =⨯==z z γσc 点:,m 3=z kPa 55m 1kN/m 18kPa 3731c =⨯+==∑=n i i i z h γσd 点:,m 4=z kPa19.65m 1kN/m 19.10kPa 5531c =⨯+==∑=n i i i z h γσe 点:,m 7=z kPa76.92m 3kN/m 19.9kPa 19.6531c =⨯+==∑=n i i i z h γσf 点:,m 9=z kPa14.112m 2kN/m 69.9kPa 76.9231c =⨯+==∑=n i i i z h γσ该土层的自重应力分布如下图所示。
《土力学与地基基础》教案
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《土力学与地基基础》教案第一章:土的性质与分类1.1 教学目标了解土的组成、物理性质、力学性质及其影响因素。
掌握土的分类方法及其工程意义。
1.2 教学内容土的组成与结构土的物理性质(密度、含水率、粒径分布等)土的力学性质(抗剪强度、压缩性、渗透性等)土的分类(按照粒径、塑性、有机质含量等)1.3 教学方法采用讲授法介绍土的性质与分类的基本概念。
利用图像、案例等方式展示土的组成与结构。
通过实验或现场考察,让学生亲手操作,加深对土的物理性质与力学性质的理解。
1.4 教学活动引入话题:土地与建筑物的基础关系。
讲授土的组成与结构,配合图像与案例。
学生实验:土的密度、含水率、粒径分布等测试。
小组讨论:土的分类方法及其在工程中的应用。
第二章:土的力学性质2.1 教学目标理解土的力学性质及其在土力学分析中的重要性。
学会应用土的抗剪强度、压缩性和渗透性等力学性质进行工程计算。
2.2 教学内容土的抗剪强度(抗剪断强度、抗剪摩尔圆)土的压缩性(压缩系数、压缩模量)土的渗透性(渗透系数、达西定律)2.3 教学方法采用讲解和案例分析相结合的方式,让学生理解土的力学性质。
利用实验数据,讲解土的抗剪强度、压缩性和渗透性的测定方法。
2.4 教学活动复习土的分类,引入土的力学性质的重要性。
讲解土的抗剪强度、压缩性和渗透性的基本概念。
学生实验:土的抗剪强度、压缩性和渗透性的测定。
案例分析:应用土的力学性质进行实际工程问题的计算。
第三章:土压力与支撑力3.1 教学目标理解土压力和支撑力的概念及其在工程中的应用。
学会计算静止土压力、主动土压力和被动土压力。
3.2 教学内容土压力(静止土压力、主动土压力、被动土压力)支撑力(挡土墙、地下墙、支护结构)3.3 教学方法采用讲授法,结合实例讲解土压力和支撑力的概念。
利用公式和计算实例,让学生掌握土压力和支撑力的计算方法。
3.4 教学活动引入土压力和支撑力的概念,讲解其在工程中的应用。
讲解静止土压力、主动土压力和被动土压力的计算方法。
土力学及地基基础学习指导书
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现代远程教育
《土力学及地基基础》 课 程 学 习 指 导 书
等于 10 的土。
2)省去%号后的液限和塑限的差值称为
3)土的结构一般分为单粒结构、蜂窝结构和
4)红粘土的液限一般大于
。
5)一基坑底地层产生自下向上的竖直渗流,已知水力梯度为 i ,土的饱和重度为 sat ,
水的重度为 w ,那么产生流砂的临界条件为 sat =
6)小于某粒径的土粒质量占土总质量 10%的粒径,称为
1.理解土的三相组成及土的结构,土的渗流规律,土的压实原理
2.熟练掌握土的物理力学性质指标,无粘性土和粘性土的物理性质
3.学会渗透力与渗透破坏
4.能运用土的工程分类
(二)本章重点、要点
土的物理力学性质指标,无粘性土和粘性土的物理性质,土的工程分类
(三)本章练习题或思考题:
1.名词解释:
粒组、颗粒级配、不均匀系数、曲率系数、结合水、自由水、重度、密度、比重、含水
作者:刘忠玉
1
深的入精贯习神彻中部和落纪选。要实委拔深锋求中机任入队,为央关用学员”特的和、工习装的别情省组中作《、标本是形、织央坚条中统准质“和市原组守例源国一和九处委则织为、》,共思条使个分关、部人遵等标 弘产想件命严规于优《做守法准 扬党行章;,禁定从良关事党规和 党地动党学进止。严作于的章制条 的方个,规习一、治风加基县、度件 优委全认。党步九党动,强准处维,。 良员面真着规明个的实牢换和级护学认 传会”学,眼确一重效记届底以党习教真 统工战习充明要“律大;入风线上章市育学 和作略习中分确掌四”决要党气。党,委、习 作条布近、展基握个纪策在充誓监员坚加全理《 风例局平五示本廉服律部学分词督领定强体论中 ;》、总中共标洁从要,署,发的导理领党武国 深《贯全全产准自”求做。关挥牢通(干想导员装共 刻中彻市会党、律的,合键机记知川部(区信班学。,产 汲国落X精人树准要重格在关党》委要二X域念子习根进党 取共实年神的立则求点党系做党的和办学)中;思党据一廉 违产五在,优行规掌员统。组宗中〔深学心认想章省步洁 纪党大全进良为定掌握”先要织旨央2一系全 关”真政,委坚自 违党0发体一风规的握“学深战,、1层列体 于提学治要办定律 法组6展党步貌范“四习〕入斗深省,讲党 在供习建深公理准 反工理题员巩和,四的个教1学堡入委系话员 全坚党设入4厅想则 面作念学中固时组个领廉育号习垒领、统。讲 体强的领个印信》 典条,习开拓代织必导洁实)贯作会市学着定党保历实会专。发念《 型例实讨展精和须干”施和彻用党委习眼理课 员证史施党题的,中(现一”论“党神引部方《习和员有领加想, 中。意的组《提国 的试X、学 制,的;导“必四案中近党条关悟强X信支 开学见性织关高共 教行二总习 度按党群要广四须个〉共事平员件严党理念部 展习等质讨于党产 训)、体讨 要照章众带大个具自的X业总先和肃章论,书 “革制、论照在性党 ,》主X要论 求“党路着坚备觉通“书锋义换,武学明记命度市宗,入全觉纪 自《要求” ,四规线问员持的知十记模务届深习确给 党先文委旨每党省悟律 觉内。 党个、教题逐”六,》三头开系范、纪刻教政支 章辈件办、个志党;处 讲政容,以 小讲学育条项(五落展列作权律把育治部 党和,公指专愿员要分 政领带党 组(系实,逐掌基X”于实“重用利握动方党 规先学室导题谈中坚条 治导X头组 每课一列践针句握本发“全两要,“委员向、进关思集理开持例 、干观严中 月”)讲活对通各条展七面学讲领明两办部”讲 学典于想中想展学》 讲,守心 底要学话动问读类件良定个从一话导确个〔署、党 系型印学、“用等 规温在政组求党,和题违好共有严做,带先2,“课 列发奋习谈学结党 矩入推0关治形 织,做“改章纪开产之治”全头合1以坚,用〈斗讨信党合内 、讲动6键纪式 一开合三,行局党”学面、格〕华党持邀好关目论念章、法 守话志改时律, 次展格严进明和人“责习贯以党2民支根请红于标不,党创规 纪愿革8刻和定 党三一确“性理五任教彻上号族部本党色在、得对规先, 律做和发保站政期 员组实步做决锻想个。育落率)优为宗校教全少照、争尊 ,合入展持得治组 集班”坚合胜,炼信必实下,三秀单旨教育市于入学优崇格党稳公出规织 中子学专持格全向和念须基党,结、,传位师资党1党系,誓定仆,矩集 学成习题问党天面党道,”础的为合主站统开敢、员讲誓列进章员词实情危,中 习员教题。小的德牢等十协我要稳美展于专中规词讲一”,践怀险带学 。到育导的康理修固重八调”局(措政德一担家开矩找话步学交中精,时头习 支联(成向、论养树要大推中实三施治,次当学展、标,强习流建神牢候, 部系以果建和,立论进奋际)全立筑主作者“有(准做化教思功,记豁固每区下;注成路心党述十“发,开面场牢题为给学国纪一、合宗育想立推共得树次 季县简要重线存的,八四有现展从,拒党”特律)找格旨实体业动产出立确 度X称突活方敬意认届为制“严把腐日、员章X色,开差党观施会。X党,和定 召“出述针畏识真三、定四局治理防活“干党X社讲展距员念方。《员在贯1开两正县,政、践中加建如个带个党想变动坚部规会道“。”案党永X彻一学面(处领策手党行、快功下讲头专等信的,守讲、X主德两党学干委远落次党一二级会看握员“四发立实党事讲题方念防组纪党学义、重支习部会是实全中做)以贯齐戒意三展业施课党开新面时线织律课系道有温部教要读的劳五体央”开上穿,尺识严、。方”“课展要的时;党底,列路品两书育讲本工动大党决学展其认,三科案。十,交中求深处始员线鼓讲全、行对记方话)作人发员定习“中真廉强实学习党三局流国,刻处终重励话体“,照作案精》方民展会,教三领的贯洁化”发系支五党研特坚内体保温树普党建五讲”学》神为法的理议2育个导马彻从党要展列部”组讨0理 情色持涵现入立通员位奉主习。基1》普念,)干克省政的求、讲要规书6。念 怀社以和为干党清要与一献题动本纳通,分县部思委、宗和话结划记按怎 、会知要行事志风员坚全体、党员教入一带别处要主、从旨好谐,合开给照么 务主促求动创愿正、持面”有日,材学员头围级义市严意干发要专局“办 实义行。的业、气学建总作活领,习,攻绕以做立委治识部展重起三、 思要力重”做成体为动导深内密坚“上结场决家,标。点步会新 想“知着量开温3结小的布。干入容切克坚党合观策,积准学、一战 作四行重;拓入(合康要局合4部学。联难员,月点部带极,习“课略 风个合学坚进党三,社求、格带习深系、干对底方署头践带《决怎 。全一习定取誓)坚会和“党头《入群敢部照前法,弘行头习胜么 要面,领正的词做相内四员重习领众于要习,做扬社坚近全干 深”做会确精,合适容个。近会,担以近结领政社会定平面” 入战讲习的气对格应;全引平关全当《平合会治主理总小学 领略政近神党、重面导总于心,习总贯上主义想书康习 会布治平,员有点”党书改全带近书穿的义核信记、研 我局、总方平。效学战员记革意平记其明核心念系建讨 国、有书向常着服习略强系发为谈关中白心价列成; 发五信记,时眼务习布化列展人治的人价值重区注 展大念来经候党国近局政重稳民国坚;值要域重 战发,川常看和家平、治要定服理定践体讲中同 略展视主得国治总五意讲、务政信行系话心X机理察动出家书大识话内;》X仰党和读遇念重向,事和记发,读工政加《追的中本、要党业“对展保本作外强习求宗(中社讲的五四理持(“交党近、旨2会话央新位川念政02存国平历,10主和看发一工、治61凭防总年史6义系齐展体年作全本、、书版担核列对”版的面色留治记)当心重党建)系深史党重》意价要员设》列化、治要,识值指的,改资国讲重、观示X要革政治话点真X和将、、事军文领挚全毛育业的章会为面泽人发重选理民从东”展要编想严同的体论(信治志作系领念党用。导、等结中全方合国体面起梦党来、员,学加快
《土力学与地基基础》课程标准
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《土力学与地基基础》课程标准一、课程性质和任务课程性质:《土力学与地基基础》是以土力学的基本理论为基础,研究地基与基础工程设计与计算问题的一门学科,是一门理论性和实践性较强、专业技术含量较高的土建类专业课程。
课程目的:学习本课程的目的是让学生掌握土力学中土的物理性质、地基的应力、变形、抗剪强度、地基承载力和土压力的基本概念、基本理论和计算方法,并能根据建筑物的要求和地基勘察资料选择一般地基基础方案,运用土力学的原理进行一般建筑的地基基础设计,为今后的工作打下坚实基础。
二、课程教学内容、学时分配和课程教学基本要求课题一绪论(共1学时,讲授1学时)1.土力学与地基基础的概念(重点)了解土力学基本概念及其内容,并要求对地基与基础有基本认识2.地基与基础在建筑工程中的重要性了解本课程的任务和特点以及在本专业中的地位3.本课程基本内容与特点举例说明地基与基础的重要性课题二土的物理性质及工程分类(共7学时,讲授5学时,实验2学时)1.概述土的成因;土的机构与构造;2.土的组成(重点)土中固相;土中液相;土中气相3.土的物理性质指标(难点)土的三相简图;三相指标的定义;三相指标的换算4.土的物理状态指标(重点)无黏性土的物理状态指标;粉土的物理状态指标;黏性土的物理状态指标5.地基土的工程分类岩石;沙土;粉土;黏性土;人工填土课题三地基中的应力计算(共6学时,讲授4学时,其他2学时)1.概述2.土体自重应力的计算(重点)竖向自重应力的计算;水平自重应力的计算;地下水位变化对自重应力的影响;建筑场地填平时地基应力3.基底压力的计算(重点)基底压应力的分布;基底压力的计算;基底附加压力4.竖向荷载作用下地基附加应力的计算(难点)竖向集中荷载作用下土中附加应力;矩形面积均布荷载作用下土中竖向附加应力的计算;矩形面积三角形分布荷载角点下竖向附加应力;矩形面积梯形分布荷载角点下竖向附加应力;条形荷载作用下土中附加应力课题四土的压缩性与地基沉降计算(共4学时,讲授2学时,实验2学时)1.土的压缩性(重点)基本概念;压缩试验与压缩曲线;压缩指标2.地基变形计算(难点)分层总和法;《建筑地基基础设计规范》推荐法;相邻荷载对地基沉降的影响;地基沉降与实践的关系3.建筑物沉降观测与地基容许变形值建筑物的沉降观测;地基允许变形值教学建议:了解土的压缩性及引起地基土产生压缩的主要原因,掌握土的压缩指标概念及试验测定方法.重点讲授地基规范法计算地基变形,要求强调分层总和法与地基规范法计算地基变形的主要异同点.了解建筑物沉降观测点的布置和技术要求,掌握地基变形分类及其允许值。
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第11章地震区的地基基础1、地震的成因类型地震按其成因,可分为下列4类:(1)构造地震由地壳的构造运动,使岩层移动和断裂,积累的大量能量释放山来,引起地壳振动,称为构造地震。
这种地震的持点:震动强烈,时间长,具有突发性与灾害性,影响范围广,世界上有90%的地震属于此类地震。
例如,我国1966年河北邢台地震、1970年云南通海地震、1975年辽宁海城地震、1976年河北唐山地震与1988年云南澜沧耿马地震,以及1994年美国北里奇地震和1995年日本阪神地震都属于构造地震。
(2)火山地震出火山活动引起的地震,称为火山地震。
当高温的岩浆与炽热的气体从火山口喷发出来时,也能引起地壳的振动。
这类地震占世界地震次数的7%左有,多发生在日本、意大利和印尼等国家。
火山地震能量有限,强度不大,影响范围小。
(3)陷落地震由地下溶洞塌陷、崩塌或大滑坡等冲击力引起的地震,称为陷落地震。
这类地震次数少,只占世界地震次数的3%左右。
陷落地震强度微弱,影响范围只有几km。
(4)激发地震出于人类活动破坏了地层原来的相对稳定性引起的地震,称为激发地震。
例如,修大型水库蓄水(相当于库区地面大范围加水压力)。
深井注水以及核爆炸等所引起的地震。
广东省某大型水库蓄水后,常发生激发地震。
2、地震震级地震震级是表示地震本身强度大小的等级,作为衡量震源释放出能量大小的一种量度。
每一次地震,具有一个震级,地震震级与能量的关系和地震大小分类。
震级每增加—级,能量约增加32倍。
世界上已知的最大震级为8.6级。
最早的原子弹爆炸所释放的能量与6级地震相当;氢弹爆炸则相当于7—8级地震。
凡7级以上的浅源大地震,造成的灾害很大。
3、地震烈度的含义(1)定义:地震烈度指受震地区地面影响和破坏的强烈程度。
地震烈度与震级为两个不同的含义,不可混淆。
(2)地震烈度大小的因素:取决于震源释放能量的大小,并与震源深度、距震中的远近、震波传播的介质性质以及场地岩土情况等因素有关。
如唐山地震震中的烈度为11度。
(3)基本烈度一个地区今后一定时期(100年)内,一般场地条件下可能遭遇的最大地震烈度,称为基本烈度。
这是以当地的地质、地形条件和历史地震情况和长期地震预报为依据的。
100年为一般建筑物的使用年限。
我国地震的基本烈度根据国家地震局编制的《中国地震烈度区划图》确定。
(4)抗震设防烈度一个地区作为抗震设防依据的地震烈度称为抗震设防烈度,按国家规定权限审批、颁发的文件确定;—般情况下可采用基本烈度,如北京的抗震设防烈度为8度。
(5)设计烈度各类不同建筑的抗震设计所采用的烈度为设计烈度。
根据建筑物的等级与重要性,在抗震设防烈度的基础上,调整与确定设计烈度。
1)甲类建筑——特殊要求的建筑,如遇地震破坏会导致严重后果的建筑等,如核电站产生放射性物质的污染,剧毒气体的扩散,大爆炸和其它政治、经济、社会的重大影响等。
必须按因家规定的批准权限批准。
甲类建筑的地震作用,应按专门研究的地震动参数计算。
甲类建筑的抗震措施,应采用特殊的、规范规定以外的设计方法和构造措施。
2)乙类建筑——国家重点抗震城市的生命线工程的建筑;包括医疗、广播、通讯、交通、供水、供电、供气、消防、粮食等等。
乙类建筑的地震作用,应按本地区的设防烈度计算。
乙类建筑的抗震措施,除抗震设计规范具体规定外,可按本地区设防烈度提高一度采取抗震措施,3)丙类建筑——甲、乙、丁类以外的建筑,为大量的一般的工业与民用建筑。
地震作用和抗震措施均按当地的设防烈度计算与考虑。
4)丁类建筑——次要的建筑。
如遇地震破坏不易造成人员伤亡和较大经济损失的建筑等。
抗震计算一般按当地的设防烈度,与人员伤亡无关的建筑酌降。
抗震措施可按本地区设防烈度降低一度采取抗震措施,但设防烈度为5度时可不降低。
4、建筑场地类别与震害(1)各类场地土的震害1)坚硬场地土:稳定岩石是抗震最理想的地基,震害轻微2)中硬场地土:为粗粒的砂石,震害较小。
3)软弱场地上:尤其覆盖层厚度大时,震害最严重。
(2)地基液化失效1)土质为疏松或稍密的粉砂、细砂或粉土2)上层处于地下水位以下,呈饱和状态;3)遭遇大、中地震。
(3)地基液化的机理饱和松砂与粉土主要是单粒结构,处于不稳定状态。
在强烈地震作用下,疏松不稳定的砂粒与粉粒移动到更稳定的位置;但地下水位下土的孔隙已完全被水充满,在地震作用的短暂时间内,土中的孔隙水无法排出,砂粒与粉粒位移至孔隙水中被漂浮,此时土体的有效应力为零,地基丧失承载力,造成地基不均匀下沉,导致建筑物破坏。
5、地震滑坡和地裂(1)地震滑坡和地裂的原因一面临空的河岸、海滨与土坡,在地震加速度作用下产生附加惯性力,使边坡土体的下滑力增加,同时抗滑的内摩擦力降低。
这两个不利因素叠加,可能破坏原来处于平衡状态的土坡的稳定性,发生失稳滑坡。
滑坡体的坡顶由于土层错动,往往产生地裂。
振动对土体的力学影响为:①土的强度降低;②地基产生附加沉降;③砂土与粉土产生液化,④粘性土产生触变。
其根本原因为振动使土的抗剪强度降低。
(2)振动对土的抗剪强度的影响①振幅大强度低②砂土的tgΦ随振动加速度增大而减小。
6、粘性土的触变现象(1)定义,饱和粘性土在遭受外力扰动下,土的强度急剧降低,甚至发生流动;静置后,随时间的增长,强度又逐渐恢复的现象,称为触变。
对此现象最简要的解释为:原来粘性土的矿物颗粒表面带负电荷,与阳离子和定向水分子处于静平衡状态。
土受扰动后,破坏了平衡,定向水分子被打乱,土的结构被破坏,因而土的强度降低。
当静置一段时间后,土粒与水分子重新排列,土的结构恢复,出而强度又重新恢复。
这是粘性土结构性的表现,与砂土液化有本质不同。
(2)应用:软弱地基处理中,如软土基槽下夯入碎石、砂垫层或灰土垫层压实或重锤夯实过程中,可能产生土的触变现象,在粘性土中打桩,可利用触变现象一气呵成打到设计高程;若中途停顿,则阻力会大大增加。
此外,在地霞或其它振动作用下,可能使粘性土强度降低引起边坡滑塌等现象。
都应注意。
7、地基基础抗震设计(1)抗震设计基本原则1)方针抗震设计应贯彻执行“以预防为主”的方针。
使建筑经抗震设防后,减轻建筑的地震破坏,避免人员伤亡,减少经济损失。
抗震设防是以现有的科学水平和经济条件为前提,要求“小震不坏,大震不倒。
①当遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理,仍可继续使用;②当遭受本地区设防烈度的地震影响时,可能损坏,经一般修理或不需修理,仍可继续使用;③当遭受高于本地区设防烈度预估的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
2)选择有利场地尽量选择对抗震有利的地段,避开不利的地段,禁止在危险地段建设。
①对建筑抗震有利的地段:坚硬土或开阔平坦密实均匀的中硬土等。
②对建筑抗震不利的地段:软弱土,液化土,条状突出的山嘴,高耸孤立的山丘,非岩质的陡坡,河岸相边坡边缘,平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土层(如故河道、断层破碎带、暗埋的塘洪沟谷及半填半挖地基)等。
③对建筑抗震危险的地段:地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等以及震断裂带上可能发生地表错位的部位。
为保证建筑物的安全,还应考虑建筑物的基本周期避开地层的卓越周期,以防止共振危害。
(3)做好基础设计在建筑物设计中,将基础埋在土中一定的深度,周围土体会对基础起约束的作用,因此,地震时基础的振幅小、灾害轻。
若地基良好,在7度与8度地震烈度区,基础本身的强度可不进行核算。
做好基础设计,不仅为基础本身的抗震所需要,而且可以减轻上部结构约震害。
①适当加大基础埋深②选择较好的基础类型除上述的箱基与筏基以外,桩基础的震沉小,动力反应也不敏感,是一种良好的抗震基础形式。
设计时注意桩基应穿过液化土层并插入非液化的坚实土层一定深度,以保持稳定。
(4)加强建筑物整体性在设计中加强基础与上部结构的整体性,对建筑物抗震十分有利。
例如,砖混结构条形基础.在基础上面设置一道钢筋混凝土地梁、把内外墙的基础连成整体。
必要时在楼房层与层之间设置钢筋混凝土圈梁,或隔层设一道圈梁。
同时,在建筑物的四角与内外墙交接设置竖向钢筋混凝土构造柱,并与地梁和各层之间的圈梁牢固连接,将上部结构与基础连成整体,这对抗震极为有效。
8、天然地基抗震验算(1)地基土抗震承载力天然地基基础抗震验算时,在荷载组合中废计入地震荷载。
据国外有关资料分析,考虑地基土在有限次循环动力作用下,动强度一般较静强度略高;同时考虑地震荷载属于持殊荷裁,作用时间短,在地震作用下可靠度允许降低。
因此,除淤泥与可液化土等软弱土以外,地基土抗震承载力高于静承载力,应按下式计算:'s s sE f f ζ=式中f sE ——调整后的地基土抗震承载力设计值,kPa ;ζs ——地基土抗震承载力调整系数;f s ——地基土承载力设计值,已经过基础宽度和埋深修正,kPa 。
(2)基础底面压力验算天然地基地震作用的竖向承载力时,应符合下列各项要求:1)基础底面平均压力sE f p ≤2)基础底面边缘最大压力sE f p 2.1max ≤式中P ——基础底面地震组合的平均压力设计值,kPa ;P max ——基础边缘地震组合的最大压力设计值,kPa 。
3)基础底面与地基土之间零应力区面积,不应超过基础底面积的25%;烟囱基础零应力区,应符合现行国家标准《烟囱设计规范》的要求。
(3)不需抗震承载力验算的建筑根据我国历年来的震害宏观调查总结,下列建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算:1)砌体房屋,多层内框架砖房,底层框架砖房,水塔;2)地基主要受力层范围内,不存在软弱粘性土层(指烈度为7度、8度和9度时,地基土静承载力标准值分别小于80,100和120kPa 的土层)的一般单层厂房、单层空旷房屋和多层民用框架房屋及与其基础荷载相当的多层框架厂房; 3)7度和8度时,高度不超过100m 的烟囱;4)《建筑抗震设计规范》规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。
9、软弱粘性土地基抗震设计当建筑物地基主要受力层范围内存在软弱粘性土层时,应结合具体情况,综合考虑,采用下列抗震措施。
(1)桩基如软弱粘性土层厚度时,桩基应穿过软弱土层,进入坚实土层适当的深度。
若软弱土层很厚,则设计经济的桩长。
(2)地基加固处理软弱粘性土地基处理.应根据建筑物的规模法,详见第9章。
(3)改进基础和上部结构设计1)选择合适的并适当加大基础埋置深度;2)调整基础底面积,减少基础偏心;3)加强基础的整体性和刚废:如采用箱基、校基或钢筋混凝土十字交叉基础,加设基础圈梁、基础连系梁及设置构造柱等;4)减轻荷载,增强上部结构的整体刚度和均匀对称住,合理设置沉降缝,避免采用对不均匀沉降敏感的结构形式等;5)管道穿过建筑处,应预留足够尺寸或采用柔性接头。
10、饱和砂土与粉土地基抗震设计(1)各类建筑的抗液化措施液化地基是否需要采取抗液化措施和应当采取何种措施?应根据建筑的重要性、地基的液化等级,结合具体情况综合确定。